JEVY NA ROZHRANÍ PEVNÉHO TĚLESA A KAPALINY

1. JEVY NA ROZHRANÍ PEVNÉHO TĚLESA A KAPALINY

2. Na rozhraní skla a vody je povrch vody zakřivený. Na rozhraní skla a rtuti je povrch rtuti zakřivený. Povrch kapaliny je dutý, kapalina smáčí stěny nádoby. Povrch kapaliny je vypuklý, kapalina stěny nádoby nesmáčí.

3. Zakřivení volného povrchu kapaliny způsobuje skuteč- nost, že molekuly kapaliny, které jsou na jejím volném povrchu a současně v blízkosti stěny nádoby nebo jiného pevného tělesa, vzájemně působí nejen mezi sebou, ale také s částicemi pevného tělesa a plynu nad volným povrchem kapaliny.

4. U vybrané molekuly se uplatňuje vzájemné působení mezi molekulami. F1 - výsledná síla od částic kapaliny v její sféře působení F2 - výsledná síla od částic nádoby v její sféře působení F3 - výsledná síla od částic vzduchu v její sféře působení FG - tíhová síla působící na molekulu

5. U vybrané molekuly se uplatňuje vzájemné působení mezi molekulami. Velikosti sil F3 a FG jsou v porovnání se silami F1 a F2 velmi malé, můžeme je zanedbat.

6. Výsledná síla působící na molekulu má směr ven z kapaliny. Rovnovážný stav nastane, má-li výsledná síla Fv směr kolmý k volnému povrchu kapaliny.

7. Výsledná síla působící na molekulu směruje ven z kapaliny. Rovnovážný stav nastane, má-li výsledná síla Fv směr kolmý k volnému povrchu kapaliny. Volný povrch kapaliny při stěně nádoby je dutý.

8. Výsledná síla působící na molekulu má směr do kapaliny. Rovnovážný stav nastane, má-li výsledná síla Fv směr kolmý k volnému povrchu kapaliny.

9. Výsledná síla působící na molekulu směřuje do kapaliny. Rovnovážný stav nastane, má-li výsledná síla Fv směr kolmý k volnému povrchu kapaliny. Volný povrch kapaliny při stěně nádoby je vypuklý.

10. Odlijeme-li do skleněné nádoby ... vodu rtuť Kapalina smáčí stěny nádoby. Povrch kapaliny je dutý. Kapalina nesmáčí stěny nádoby, její povrch je vypuklý. J- stykový úhel je úhel, který svírá povrch kapaliny s povrchem stěny.

11. Zakřivení volného povrchu kapaliny u stěn v úzkých trubicích (kapilárách), u kapek a bublin způsobuje, že výslednicí povrchových sil je nenulová síla, která působí kolmo k volnému povrchu kapaliny.

12. Kapilární jevy: 1. kapilární elevace, voda - sklo Kapilární elevace je zvýšení volné hladiny kapaliny v kapiláře.

13. Kapilární jevy: 1. kapilární elevace, 2. kapilární deprese. rtuť - sklo Kapilární deprese je snížení volné hladiny rtuti v kapiláře.

14. Kapilární tlak je vyvolán výslednicí povrchových sil Fv působící kolmo k obsahu příčného průřezu S kapiláry. S S Kapilární tlak je tím větší, čím je poloměr kulového povrchu menší a povrchové napětí větší.

15. Kapilární tlak Voda ve skleněné kapiláře Rtuť ve skleněné kapiláře

16. Kapilarita Výška hladiny kapaliny v kapiláře h je dána rovnováhou kapilárního a hydrostatického tlaku. Zvýšení hladiny je nepřímo úměrné poloměru kapiláry.

17. Porovnejte průměry jednotlivých kapilár na obrázku.

18. Kapilární jevy v praxi: - stoupání vody z hloubky do povrchových vrstev půdy, - odsávání kapalin do knotů (lihový kahan), - vzlínání kapalin do stěn staveb (vlhká omítka), - nasávání živných roztoků v tělech rostlin.

19. Řešte úlohu: Jaký je vnitřní průměr kapiláry, vystoupí-li v ní voda do výšky 2,0 cm nad volnou hladinu vody v širší nádobě? s = 73 mN.m-1. d = 1,5 mm

20. Řešte úlohu: Jaký tlak má vzduch v kulové bublině s průměrem 1 mm v hloubce 5 m pod volnou hladinou vody, je-li atmosférický tlak 1000 hPa? s = 73 mN.m-1. p = 0,44 MPa

21. Test Pod pojmem kapilární jevy rozumíme: a) zakřivení hladiny kapaliny ve stykovém místě s pevnou látkou, b) zvýšení nebo snížení hladiny kapaliny v kapiláře v porovnání s hladinou v okolní nádobě, c) vznik kapky při vytékání kapaliny z kapiláry, d) smáčení pevné látky kapalinou. 1

22. Test Kapilární tlak v kapiláře je určen vztahem: 2

23. Test Velikost kapilárního tlaku: a) závisí přímo úměrně na poloměru kapiláry, b) závisí nepřímo úměrně na poloměru kapiláry, c) nezávisí na poloměru kapiláry, d) závisí na povrchového napětí kapaliny. 3

24. Test Zvýšení hladiny kapaliny v kapiláře je vyjádřeno: 4